Выбор номинального напряжения для систем внешнего и внутреннего электроснабжения

Экономичность СЭС промышленного объекта в значительной степени зависит от выбора номинальных напряжений. Принятыми в проекте напряжениями систем внешнего и внутреннего электроснабжения определяются размеры капитальных вложений, потери электроэнергии, расход цветных металлов, годовые издержки эксплуатации и другие технические, эксплуатационные и экономические показатели. При возможности получения электроэнергии от ИП при двух и более напряжениях выбор из них экономически целесообразного осу­ществляется на основе сравнения вариантов по приведенным затратам. При одинаковых приведенных затратах или небольшом преиму­ществе (до 10 %) варианта с низшим напряжением предпочтение следует отдавать более высокому напряжению.

В ряде случаев выбор напряжения СЭС предопределяется напря­жением ИП. Так, например, при напряжении питающих линий 10 кВ для системы внутреннего электроснабжения целесообразно выбрать такое же напряжение без обосновывающих расчетов.

Напряжения 10 и 6 кВ используются в питающих и распредели­тельных сетях малых и средних предприятий, а также на второй и последующих ступенях распределения электроэнергии крупных пред­приятий. Для внутризаводской системы электроснабжения в качестве основного следует применять номинальное напряжение 10 кВ. При этом питание электродвигателей напряжением 6 кВ может осуществ­ляться следующими способами:

1) от трансформаторов с расщепленными вторичными обмотками 6,3 и 10,5 кВ, если нагрузки на напряжении 6 и 10 кВ примерно одина­ковы;

2)от отдельных промежуточных подстанций 10/6,3 кВ — при питании значительного числа высоковольтных электродвигателей, имею­щих относительно небольшие единичные мощности;

3|) по схеме блока трансформатор — двигатель, когда число двигате­лей 6 кВ значительной мощности невелико и они расположены обособленно друг от друга.

Применять напряжение 6 кВ для всей распределительной сети допускается в исключительных случаях при соответствующем обосновании. Например, при преобладании на проектируемом объекте электроприемников 6 кВ или при питании значительной части электроприемников от шин 6,3 кВ заводской ТЭЦ.

Напряжение 35 кВ может быть экономически целесообразным при передаваемой мощности не более 10 MB-А. Это напряжение может применяться для распределения электроэнергии по территории предприятия с помощью глубоких вводов, а также для питания мощных электроприемников .

Для систем внешнего электроснабжения крупных предприятий с потребляемой мощностью 10—150 МВ-А целесообразно использовать на­пряжение 110 кВ, а для предприятий с потребляемой мощностью более 120—150 МВ-А возможно применение напряжения 220 кВ.

Построение картограммы и определение условноп) центра электрических нагрузок

При определении мест установки ТП, РП, ГПП, ПГВ и компенси­рующих устройств реактивной мощности необходимо иметь информацию о величине и распределении электрических нагрузок по террито­рии промышленного объекта. С этой целью строят картограмму элек­трических нагрузок для предприятия или его структурного подразделения. На картограмме электрические нагрузки отдельных крупных электроприемников, групп электроприемников или цехов изображаются в виде кругов. Площади кругов в определенном масштабе отображают величины электрических нагрузок. Центром круги является условный центр электрической нагрузки приемника, группы или цеха. При равномерном распределении нагрузок по площади объекта центр электрической нагрузки совпадает с центром геометрической фигуры, изображающей цех на генплане предприятия.

Как правило, строится картограмма активных нагрузок. При этом для каждого i-го цеха расчетная активная нагрузка может бы п. представлена как

Ррi = Рр.сi + Рр.оi (25)

где Рр сi и Рроi —расчетные активные силовая и осветительная нагруpки i-го цеха.

Для каждого цеха (группы электроприемников) радиус круга Ri находят из условия равенства активной мощности нагрузки площади круга

(26)

где т — принятый масштаб картограммы, кВт/мм².

Из выражения (26) радиус круга:

(27)

Каждый круг может быть разделен на секторы, соответствующие величинам силовой и осветительной нагрузок. В этом случае картограмма отражает структуру нагрузки цеха. Угол сектора осветитель-кий нагрузки в градусах определяется по выражению

(28)

а силовой нагрузки как

(29)

Величины Р_рс. и Р_{р о}. указываются на картограмме.

При выборе мест размещения источников реактивной мощности рекомендуется также иметь картограмму реактивных нагрузок, которая строится аналогично.

Условный центр электрических нагрузок (ЦЭН) объекта находят с целью рационального размещения ТП, РП, ГПП и ПГВ. Его обычно вычисляют аналитически, используя известные из теоретическим механики правила для определения центра тяжести плоского тела. Предварительно на план промышленного объекта, состоящего и N подразделений, наносится декартова система координат, и определяются координаты Х и Y каждой нагрузки Р). После этого искомые координаты Х₀ и Y_Q условного ЦЭН вычисляются по формулам

(30)

При нахождении ЦЭН цеха используется его план с расположением отдельных электроприемников, а предприятия в целом — генплан с указанием структурных подразделений предприятия.

Существуют также и другие методы определения условного ЦЭН. Однако рассмотренный метод получил широкое распространение при проектировании вследствие своей простоты и наглядности.